一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构和制备方法
【专利摘要】一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构及制备方法，属于木结构传统建筑保护工程【技术领域】。将用于加固木结构传统建筑中间跨节点的连接拉杆隐蔽布置于梁柱节点内部，将梁柱构件连结为整体，以提高节点的抗拔能力和刚度，并通过在木梁表面剔凿处灌注环氧树脂类胶粘剂使构件外观恢复原状。本发明不仅能够提高节点的承载能力，从而保护为木结构传统建筑提供保护，还避免了以往从外部加固的方法对结构外观造成的影响。
【专利说明】一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构和制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种木结构传统建筑的木构架中间跨榫卯节点的隐蔽式加固结构和制备方法，属于木结构传统建筑保护工程【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在我国现存的传统建筑中，大部分采用“构木成架”的结构形式。这种结构形式的一个显著特点在于梁柱间无需一铁一钉，通过将梁端做成榫头形式，将柱身做成卯口形式，以榫头和卯口的契合连接，形成整体。因此，榫卯节点的性能和状态，就决定了整个建筑的安全性能。由于木材具有徐变大、易老化的特点，加上使用年限较长，榫卯拔榫是我国现存木结构传统建筑所面临的较为普遍的问题，严重威胁了建筑的稳定性和承载能力。特别是在风灾和地震灾害等自然灾害的作用下，由于木构架侧向刚度不足而引起的建筑水平相对位移过大，进而产生二次弯矩，是造成木结构传统建筑发生局部或整体坍塌的主要原因。因此要保证木结构传统建筑的安全性稳定，其根本方法在于通过对榫卯节点的加固提高木构架榫卯节点的抗拔能力和侧向刚度。
[0003]目前对传统建筑榫卯节点进行加固的方法主要有:
[0004]1、使用扁钢或者U型铁箍，握裹住梁柱，然后通过木钉将其连接与梁柱上固定。
[0005]2、使用马口钉或者扒钉直接将节点固定。
[0006]3、用角钢或短木柱对节点提供附加支撑。
[0007]4、粘贴FPR材料对节点进行包裹固定。
[0008]以上各种加固方法，均是通过在榫卯节点外部增加构件以达到加固效果，虽然加固较为简便，亦能提高节点性能，但是从外部增加的构件破坏了建筑的外观，无法满足“不改变建筑原貌”的保护要求。
[0009]鉴于此，我们针对木结构传统建筑中间跨节点，提供一种榫卯节点构件内部进行加固的隐蔽式加固方法，一方面能够达到加固效果，另一方面又不破坏构件外观，满足了文物建筑的保护要求。
【发明内容】
[0010]本发明目的在于针对木结构传统建筑中间跨榫卯节点，提供一种能够有效解决上述问题的加固方法，该加固方法具有操作简单，材料消耗少，加固效果显著的特点。
[0011]本发明采用的技术方案如下:
[0012]一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构，包括原木柱(I)、原木梁
(2)，以及两根用于隐蔽加固的两根直连接拉杆(5)，所述连接拉杆交错穿越中间跨榫卯节点，每一根连接拉杆的两端分别以固定螺母(7)固定于榫卯节点两侧的原木梁上，所述固定螺母与木梁之间设置有刚性垫板(6)，连接拉杆的端面及固定螺母均位于原木梁表面的隐蔽槽(3)中，并且隐蔽槽中灌满环氧树脂类胶粘剂，将表面恢复至构件原状。[0013]所述技术方案中，为达到隐蔽式加固的要求，在由原木柱、原木梁及榫卯节点上对应的连接拉杆处布置有两道连接拉杆穿孔，连接拉杆穿孔自榫卯节点一侧原木梁上表面倾斜向下贯穿榫卯节点然后继续倾斜向下贯通至榫卯节点另一侧原木梁下表面，为防止两连接拉杆交叉阻碍施工，两道连接拉杆穿孔交错布置于原木梁纵向中心线两侧，优选连接拉杆穿孔直径大于连接拉杆直径1mm。
[0014]所述技术方案中，为隐蔽并固定连接拉杆，每道连接拉杆穿孔尽端位于原木梁梁身表面部位，并剔凿或钻出隐蔽槽，所述隐蔽槽呈圆柱状，轴线与连接拉杆穿孔轴线重合，所述隐蔽槽底面垂直于连接拉杆穿孔轴线，所述隐蔽槽底面直径大于连接拉杆穿孔直径20mm以上，所述隐蔽槽中心线深度不小于隐蔽槽直径。
[0015]所述技术方案中，所述连接拉杆、刚性垫板和固定螺母，优选采用不锈钢构件或者Q235及Q345钢构件，所述连接拉杆的直径可根据控制节点刚度的要求计算确定，所述连接拉杆穿过连接拉杆穿孔后，其两端隐蔽于隐蔽槽内。
[0016]所述连接拉杆两端套丝，或者采用丝杆。
[0017]所述技术方案中，刚性垫板厚度为3_5mm，所述刚性垫板外径小于隐蔽槽直径
2-5mm,所属刚性垫板内径大于连接拉杆直径1_2_。
[0018]上述加固结构的制备方法，其特征在于，在所述的木结构传统建筑中间跨节点的原木梁及榫卯节点上钻刻出两条交错的连接拉杆穿孔和隐蔽槽，将连接拉杆置于连接拉杆穿孔中，在隐蔽槽中采用固定螺母将刚性垫板固定到连接拉杆端，然后灌满环氧树脂类胶粘剂，将表面恢复至构件原状。
[0019]所述的技术方案中，在加固构件安装就位后，采用环氧树脂类胶粘剂灌注隐蔽槽，并将表面恢复至构件原状，以达到隐蔽加固的目的，从而保护构件原有形貌。
[0020]本发明所提供的加固方法具有加固效果显著，构造简单，施工便捷的特点，加固以后，构件外观恢复原状，满足文物建筑的保护要求。综上所述，本发明所提供的木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固方法具有以下优点:
[0021 ] 1、节省材料，仅采用钢拉杆、螺母和钢垫。
[0022]2、加固效果良好，可有效提高中间跨节点的抗拉拔能力和节点侧向刚度。
[0023]3、施工简便，不许落架，在现场即可操作，对建筑无扰动。
[0024]4、加固后，节点构件外观可恢复原有形貌，满足对文物建筑的保护要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明实施例的安装组件立体示意图。
[0026]图2为本发明实施例用于中间跨节点加固的使用状态结构侧视示意图。
[0027]图3为图1中A所示部分的放大示意图。
[0028]图4为本发明实施例采用环氧树脂胶粘剂恢复原状后的结构立体示意图。
[0029]I原木柱，2原木梁，3隐蔽槽，4连接拉杆穿孔，5连接拉杆，6刚性垫板，7固定螺母，8环氧树脂类胶粘剂。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明的具体实施例做进一步的详细阐述。[0031]参见图1，本发明中木结构传统建筑中间跨榫卯节点隐蔽式加固构造包括原木柱1，原木梁2，隐蔽槽3，连接拉杆穿孔4，连接拉杆5，刚性垫板6和固定螺母7。
[0032]参见图1、图2和图3，根据本发明所提供方法进行加固，首先在由原木柱1、原木梁2形成的跨中节点上，钻取两道连接拉杆穿孔4，连接拉杆穿孔4分别由节点一侧木梁I上表面交错贯通至另一侧木梁I下表面。在连接拉杆穿孔4尽端，梁身上剔凿或者钻出隐蔽槽3,隐蔽槽3轴线与连接拉杆穿孔4重合。将连接拉杆5穿过连接拉杆穿孔4,两端穿过刚性垫板6后用固定螺母7旋紧。
[0033]参见图4，在加固施工完成后，采用环氧树脂类胶粘剂灌注隐蔽槽3，将表面恢复至构件原状，以保护构件原有形貌。
【权利要求】
1.一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构，其特征在于，包括原木柱(I)、原木梁(2)，以及两根用于隐蔽加固的两根直连接拉杆(5)，所述连接拉杆交错穿越中间跨榫卯节点，每一根连接拉杆的两端分别以固定螺母(7)固定于榫卯节点两侧的原木梁上，所述固定螺母与木梁之间设置有刚性垫板(6)，连接拉杆的端面及固定螺母均位于原木梁表面的隐蔽槽中，并且隐蔽槽中灌满环氧树脂类胶粘剂，将表面恢复至构件原状。
2.根据权利I要求所述的一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构，其特征在于，由原木柱、原木梁及榫卯节点上对应的连接拉杆处布置有两道连接拉杆穿孔，连接拉杆穿孔自榫卯节点一侧原木梁上表面倾斜向下贯穿榫卯节点然后继续倾斜向下贯通至榫卯节点另一侧原木梁下表面。
3.根据权利2要求所述的一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构，其特征在于，两道连接拉杆穿孔交错布置于原木梁纵向中心线两侧。
4.根据权利2要求所述的一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固方法，其特征在于，优选连接拉杆穿孔直径大于连接拉杆直径1mm。
5.根据权利2要求所述的一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构，其特征在于，每道连接拉杆穿孔尽端位于原木梁梁身表面部位，连接拉杆穿孔尽端剔凿或钻出隐蔽槽，隐蔽槽呈圆柱状，轴线与连接拉杆穿孔轴线重合，所述隐蔽槽底面垂直于连接拉杆穿孔轴线。
6.根据权利5要求所述的一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构，其特征在于，所述隐蔽槽底面直径大于连接拉杆穿孔直径20mm以上，所述隐蔽槽中心线深度不小于隐蔽槽直径。
7.根据权利I要求所述的一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构，其特征在于，所述连接拉杆、刚性垫板和固定螺母，采用Q235或Q345钢构件。
8.根据权利I要求所述的一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构，其特征在于，所述连接拉杆两端套丝，或者采用丝杆。
9.根据权利I要求所述的一种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构，刚性垫板厚度为3-5mm，所述刚性垫板外径小于隐蔽槽直径2_5mm，所属刚性垫板内径大于连接拉杆直径1-2mm。
10.权利要求1-9所述的任--种木结构传统建筑中间跨节点的隐蔽式加固结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:在所述的木结构传统建筑中间跨节点的原木梁及榫卯节点上钻刻出两条交错的连接拉杆穿孔和隐蔽槽，将连接拉杆置于连接拉杆穿孔中，在隐蔽槽中采用固定螺母将刚性垫板固定到连接拉杆端，然后灌满环氧树脂类胶粘剂，将表面恢复至构件原状。
【文档编号】E04G23/02GK103556838SQ201310507426
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】苏经宇, 宋晓胜, 郭小东 申请人:北京工业大学